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交流-直流电穿透图技术用于研究刺探与取食行为 Culex tarsalis 人手上的蚊子

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DOI:

10.3791/66877

2024年11月29日

本文内容

摘要

描述了研究刺探和摄食行为的步骤 Culex tarsalis 利用交流-直流电穿透图记录法研究蚊子在人手上的刺吸行为。

摘要

蚊子传播对人类和动物健康产生负面影响的病原体。深入理解其吸血生物学以及与宿主和病原体的相互作用,有助于开发控制蚊媒疾病的新靶点。然而,由于蚊子的刺探(即叮咬)行为发生在宿主组织内部,因此这类行为目前仍知之甚少。本文介绍了一种非侵入性方法,利用交直流电穿透图谱技术(EPG)间接观察和量化蚊子在人手上的刺探与摄食行为,通过记录刺探和吸食过程中产生的电信号变化来实现。使用导电银胶将细金丝连接到蚊子身上,并与EPG仪器相连。人类宿主手持一个基底电压探针。当连接了导线的蚊子对宿主进行刺探时,便形成闭合电路,电信号被记录在计算机上,表现为可测量和计数分析的“波形”。该方法已用于表征埃及伊蚊(Aedes aegypti)和三带喙库蚊(Culex tarsalis)的刺探和摄食行为,也可应用于其他蚊种。EPG可用于研究病原体、杀虫剂及其他因素对蚊子取食行为的影响。

引言

蚊子作为疾病传播媒介和滋扰性害虫,给全球带来巨大痛苦和经济损失1Anopheles 蚊类传播疟疾,每年在全球造成约2.19亿例感染病例,死亡人数超过40万2,直接经济损失达120亿美元3Aedes 蚊类是公共卫生领域最重要的传播媒介之一,因其几乎遍布全球,可传播基孔肯雅热、登革热、淋巴丝虫病、裂谷热、黄热病和寨卡病毒等病原体,导致死亡、压垮医疗系统,并引发长期痛苦、终身疾病和残疾4,5。此外,Culex 蚊类传播马脑炎、日本脑炎、淋巴丝虫病、圣路易斯脑炎和西尼罗河热等疾病的病原体,对人类和动物健康均造成影响3,4

以杀虫剂为基础的媒介控制是全球控制媒介传播疾病的主要方法6,7然而,可用于蚊虫控制的杀虫剂数量有限。此外,许多物种,尤其是 伊蚊 蚊虫,影响了我们防控虫媒疾病的能力,并推动了对新型防控策略的需求6,8更好地了解蚊子的生物学特性、蚊子-宿主-病原体之间的相互作用以及调控病原体传播的过程,有助于推动新型病媒控制工具的开发6.

在宿主组织中的探查和吸血行为可能影响病原体的传播及疾病病理9,10,11,12。例如,当埃及伊蚊(Aedes aegypti)直接从毛细血管吸血时,比从破裂血管外积聚的血液中摄取的微丝蚴数量更多13。因此,针对这一主题的基础与应用研究有助于开发、优化和评估蚊媒控制策略及其他阻断病原体传播的措施。然而,关于发生在宿主皮肤表面以下的隐秘吸血行为,目前仍存在显著的知识空白,因为这些行为通常需要对活体动物模型进行侵入性操作,或依赖透明的人工基质或液体食料进行研究9,11,14,15。非侵入性的电穿透图谱技术(EPG;也称为电探针图谱)已被用于研究植食性昆虫的取食行为,涉及植物病原体传播、寄主植物抗性以及杀虫剂作用机制等领域,该技术使研究人员能够间接观察、记录并量化昆虫口器在寄主组织内部的运动和行为10,12

自20世纪50年代以来,电子刺探监测技术已被应用于吸血节肢动物,包括蚊子16,17,18,19,20。然而,EPG技术从未在吸血节肢动物中得到广泛应用,因为尚未验证与波形相对应的生物学活动21。此外,早期仪器的设计和电子元件导致某些电信号被过度放大、信噪比高、波形分辨率低且发生畸变,并对脊椎动物宿主造成刺激12,22。一种较新的仪器——交流-直流EPG监测仪23,具备可调设置和改进的信号处理功能,更适合记录吸血节肢动物的活动,并有助于在实验相关性研究中解析波形的生物学来源10,12

在EPG检测中,通过基质电压探针(即参考电极)将电信号施加到寄主上。节肢动物被连接至记录电极,并置于寄主表面。当节肢动物将其口器(即口针)插入寄主时,电信号被传递至交流-直流EPG监测仪进行信号处理。这些电信号随后以“波形”形式显示在计算机上,对应特定行为,如口器运动、取食、唾液分泌以及病原体的获取与接种10,12。基于波形出现的频率和持续时间,可进一步计算不同层级(科、类型和亚型)下与波形持续时间和次数相关的顺序性与非顺序性响应变量24,25,从而深入了解物种内部及物种之间,以及在生物和非生物因素(如寄主、病原体、杀虫剂和环境条件)影响下的取食行为特征10,12

迄今为止,交流-直流电穿透图(AC-DC EPG)监测仪已被用于表征埃及伊蚊(Ae. aegypti26 和致倦库蚊(Culex tarsalis27 在人手上的刺探和摄食行为,以及微小牛蜱(Dermacentor variabilis)和美洲钝眼蜱(Amblyomma americanum)在牛犊上的摄食行为28。此外,最近还开发了一种用于EPG研究的小鼠模型29,以促进利用该仪器开展病原体相关研究。人手是进行蚊虫波形初始表征的理想选择,因为人类宿主能够报告其感受到蚊虫刺探及其他行为的时间点,从而更易于将波形与具体行为相对应(表1)。此外,深入理解不同人群中的蚊虫摄食行为可塑性,有助于开发更具针对性的蚊虫及其传播病原体的管理干预措施。

表1:用于分类记录的电信号的波形家族描述 Culex tarsalis 使用交流-直流EPG在人手上进行。 探测阶段及每种波形家族对应的生物活性。参见 Cooper 等人。27 更多信息请参见正文。缩写:AC = 交流电,DC = 直流电,EPG = 电穿透图 请点击此处下载此表格。

为了促进利用EPG研究蚊虫生物学及宿主-媒介相互作用,本文介绍了使用AC-DC EPG监测仪定量分析致倦库蚊(Cx. tarsalis)在人手上的取食行为的方法。这些方案基于在线资源中描述的基本AC-DC EPG操作流程30,并假设使用者已具备AC-DC EPG及其相关软件的基本操作知识31。所述操作步骤可针对其他蚊种和宿主物种进行适当调整,为开展以假设为导向的蚊虫取食行为研究提供基础。

表2:交流-直流电穿透图(AC-DC EPG)常用术语定义。 定义基于在线资源30,31 和科学文献32 中提供的内容。缩写:AC = 交流电,DC = 直流电,EPG = 电穿透图。 请点击此处下载该表格。

方案

本方案(IRB-10729)已获得堪萨斯州立大学人类研究机构审查委员会(IRB)的批准27,仅可用于无病原体蚊子。人类志愿者已知情同意参与本研究并同意发表其数据。在开展涉及动物、人类或生物危害的任何工作之前,应确保所有操作程序均已通过相应的机构监管委员会或监督人员的审查和批准。有关本方案中使用的所有设备和材料的详细信息,请参见材料表

1. 初始准备与设置

  1. 按照之前所述的方法30,31并结合下文所述的修改(步骤 1.1.1–1.1.5),设置交流-直流EPG监测仪(图1A)、法拉第笼(图1B、C)及相应软件。有关设备和软件的安装与使用,可参考在线资源30中的分步教程。在硬件管理与波形回放软件中,将所需的设置保存为默认配置。有关常用交流-直流EPG术语及其定义的列表,请参见表2
    1. 将前置放大器(头放)和基底电压探针连接至控制箱的第1通道。
      注:尽管交流-直流监测仪可同时容纳四只昆虫及其寄主,本文仅介绍单通道记录方法。
    2. 确保控制箱上的第1通道已开启,并且开关接口箱上对应的Pre-1和Post-1通道也已开启。
      注:未使用的通道必须保持关闭状态。
    3. 使用硬件管理软件启用DI-710 A/D板上的第1和第3通道(其他通道不启用),以记录整流前和整流后的信号。
    4. 设置硬件管理软件,使其能够查看/叠加整流前和整流后的波形(例如,预信号设为1 = 1,后信号设为2 = 3)。
    5. 将硬件管理软件的采样率设置为每通道每秒100个样本(即S/s/CHAN: 100)。
  2. 制备昆虫电极桩26,27,29,30
    1. 将电烙铁预热至适用于特定松香芯焊锡的推荐温度。
    2. 使用剥线钳工具从20 AWG铜线卷的一端剥离约6 cm的塑料外皮,注意不要切断或损伤内部的铜线束(图2A)。然后剪下裸露的铜线束,并将其拆分为单根细丝(图2B)。
    3. 使用尖嘴钳将一根铜线细丝缠绕在合适的 escutcheon 针(销钉)的杆部,位置位于针头下方(即平顶部分),使大部分铜线延伸超过针头。将铜线末端折回压在针头上,以固定铜线(图2C)。
      注:可预先测试 escutcheon 针,选择能紧密插入头放端口的型号(测试时头放应关闭、断电,并设置为106 欧姆(Ω))。
    4. 将 escutcheon 针的杆部夹在“辅助手”焊接辅助装置上,使铜线朝上。然后,在 escutcheon 针与铜线的连接处涂抹少量水溶性助焊剂(约0.2 cm的球状,图2D)。
      警告:助焊剂具有毒性,必须小心操作。
    5. 解开约10 cm的焊锡丝并拉直。将热的电烙铁接触针头数秒,直至助焊剂熔化且金属变热。然后,将焊锡丝尖端紧贴电烙铁旁的针头处,使焊锡熔化并完全覆盖连接点,从而将针与铜线熔合为一个昆虫电极桩。
    6. 在昆虫电极桩冷却期间,使用钢 wool 和湿海绵清洁电烙铁的尖端。
    7. 冷却后,从“辅助手”装置上取下昆虫电极桩。用70%乙醇冲洗,再用水冲洗,以去除残留的助焊剂。将铜线修剪至所需长度(约3 cm,图2E)。
    8. 重复步骤 1.2.3–1.2.7,直至制备出20–30个昆虫电极桩。
  3. 组装昆虫吸虫器26,27
    1. 将玻璃巴斯德移液管的尖端通过火焰加热,同时轻微旋转移液管。重复操作,直至移液管末端收缩至合适尺寸,能够紧密贴合昆虫腹部。
    2. 用蚊帐网覆盖改造后的巴斯德移液管的大端,然后直接插入连接实验室吸气泵的硅胶管中,并用电工胶带固定接口,形成昆虫吸虫器(图2H)。
      注:巴斯德移液管和网布也可插入一段带有快速接头的短塑料管中,以便在不同尺寸之间快速切换(图2H)。

用于脑电图记录的电生理实验室设置;包括放大器、计算机、法拉第笼和传感器。
图1:用于记录人手信号的交直流EPG监测设备设置。A)EPG的组成部分,包括(1)控制箱、(2)开关接口箱、(3)电源、(4)DI-710 A/D板、(5)计算机、(6)电源调节器;以及(B)法拉第笼,内含(C)安装在鹅颈支架上的(7)数码显微镜、(8)气泡膜和充气垫、(9)基底电压探针,以及安装在实验台支架上的(10)前置放大器。缩写:AC = 交流电,DC = 直流电,EPG = 电穿刺图仪。请点击此处查看该图的放大版本。

导管组件过程示意图,包含管路、导线和工具;液体转移的实验装置示意图。
图 2:用于蚊虫接线的记录电极及在接线过程中操作蚊虫所用的昆虫吸虫器。A)20 AWG 铜线,其中 6 cm 的塑料涂层已被去除,暴露出内部的铜线束。(B)铜线束中的单根铜丝。(C)一根铜丝缠绕在黄铜护门钉的头部,并将线尾折回压在钉头之上。(D)使用“辅助手”焊接辅助工具固定黄铜护门钉与铜线的连接处,并在其接合点涂上少量助焊剂,以准备焊接。(E)由黄铜钉通过焊接连接至铜线而制成的完整昆虫插针。(F)记录电极的构造:将金丝缠绕在昆虫插针铜线的末端,并用银胶固定。(G)记录电极尖端金丝环的特写。(H)由改装的巴斯德移液管、蚊帐网、塑料管、电工胶带和公端快速接头组装而成的昆虫吸虫器(上图为组装状态,下图为拆解状态),旁边为实验室用吸虫管,其上安装有母端快速接头(右上角)。比例尺 = 1 cm(A–F),200 µm(G)。请点击此处查看该图的放大版本。

2. 蚊子的连接

  1. 准备蚊虫和银胶(EPG 前一天下午/晚上):
    1. 饲养与维护 Cx. tarsalis 如前所述对KNWR品系蚊子进行标记27.
    2. 将羽化后5-17天的成年雌蚊禁食8-12小时以提高其探刺率,但需提供水源以避免死亡。
    3. 制备新鲜的银胶26,27,28,29,30:
      1. 加入510 mg的4-8 µm 将银片加入一个20 mL烧杯中。将天平归零,然后在银片上方加入1,100 mg无毒学生胶水。
      2. 将天平去皮,加入 510 mg 的 8-10 µm 将银片加入盛有胶水的烧杯顶部,然后添加 1,000 µL 使用移液器吸取水。
      3. 轻轻将搅拌子加入烧杯中,并将烧杯置于搅拌台上。开始缓慢搅拌,逐渐调至“快速”档位,持续搅拌4分钟。确保所有成分充分混合。
      4. 使用移液管(尖端剪掉)将银胶转移至1.5 mL微量离心管中。
      5. 用 Parafilm 封住银胶管的管口,并置于实验台保存至使用。
        注意:银胶在2天内可保持合适的稠度,但建议在使用前一晚 freshly 配制。30.
  2. 制备记录电极26,27,29,30:
    1. 使用前剧烈涡旋震荡银胶。
    2. 用保鲜膜包裹泡沫块,以固定已制备的昆虫台和带导线的蚊子标本。
      注意:泡沫的尺寸需足够大,以便使带电线的蚊虫能够立于表面且互不接触,同时又需足够小以能够放入储存盒中。警告:蚊虫吸血后排出的排泄液滴可能含有病原体。使用后应妥善丢弃塑料膜/泡沫块。
    3. 用剃刀刮擦铜丝顶端1厘米处,直至各面均光亮,以去除表面污渍(若重复使用昆虫载片,则同时去除残留的旧银胶)。为每只蚊虫准备一个昆虫载片,并额外多准备几个。
    4. 将直径为0.025 mm的金线剪成4–5 cm长的段。操作时始终使用贴有胶带的自闭合镊子夹持金线,以避免压伤金线。
      注意:金线在黑色背景下更容易观察。
    5. 将金丝的一端置于昆虫载片铜丝的洁净尖端上,轻轻将金丝在铜丝上缠绕3圈。
    6. 使用解剖探针涂抹银胶以固定金线,确保无尾端或松动部分。将昆虫样品台置于泡沫中,直至胶水完全干燥。
    7. 轻轻拂动附着在昆虫标本上的金线,将其整理并塑造成一条长而平缓的弧线(图 2F)。将导线剪至所需长度(约2.5–3 cm)。
    8. 在解剖显微镜下操作,使用尖头镊子将金丝末端弯成一个金环,并将该环弯曲成一定角度 90° 角度,如下所述(步骤 2.2.8.1–2.2.8.4; 图2E,F)。确保金环完全闭合。将昆虫载片放回泡沫块中。
      1. 用非优势手握住昆虫残体上的黄铜钉,使金丝尖端接触显微镜载物台。用优势手用尖头镊子夹住金丝的最末端。
      2. 使用尖头镊子,将金丝的末端交叉搭接在昆虫台柱的铜丝上,位置靠近金丝被粘合处。将尖头镊子的末端和金丝一同轻触显微镜载物台表面。
      3. 轻轻拉动昆虫残体,直至金线在精细尖头镊子的尖端形成一个小金环(切勿拉得过紧)。松开金线,小心移除镊子。
      4. 用非惯用手继续握住昆虫标本,用精细尖头镊子夹住金环,使镊子与金属丝颈部呈垂直角度,镊子尖端跨过金环中部,从而夹住环的两侧。在轻轻旋转镊子远离昆虫标本的同时,缓慢拉动昆虫标本,直至金环弯曲成一个 90° 与金属丝颈部的角度图2G).
  3. 将记录电极连接到蚊子26,27,29,30 (EPG当天早晨):
    1. 用CO₂麻醉禁食的蚊子2 用气体麻醉直至所有活动停止。将蚊子背朝下置于麻醉垫上,使其腹部朝向研究人员。
    2. 在解剖显微镜下放置一段长约2 cm的实验室胶带,粘性面朝下。滴加一滴直径约0.5 cm的液体(约 10 µL在胶带上涂抹银胶。
    3. 用改良的巴斯德吸管吸取麻醉后蚊虫的腹部,仅用短暂的负压将蚊虫腹部固定到位。使用吸虫器在解剖镜下将蚊虫悬于银胶上方。
      注意:蚊子的翅膀可以位于改良的巴斯德移液管尖端内部或外部,但将翅膀置于管内有助于防止蚊子滑脱。操作时应避免弯曲或损伤翅膀。
    4. 操作需迅速,将微细针浸入导电银胶中,然后在蚊子的盾片(即胸部的背表面)上涂抹一层薄薄的银胶。如条件允许,应立即进行下一步操作(若需要,可重新麻醉蚊子)。
      注意:建议通过前后摩擦大头针去除前胸背板上的鳞片,以帮助胶水渗透到表皮的孔隙中。避免将胶水沾到蚊子的其他任何部位。
    5. 迅速将记录电极尖端的金环浸入银胶中,然后放置在蚊子前胸背板的银胶点上。前后轻轻摇动金环,确保其与前胸背板紧密贴合。固定导线直至胶水干燥(约20–25秒)。
    6. 以适当角度将昆虫支架插入泡沫中,确保连接导线的蚊虫在苏醒后能够稳定站立。随后继续对下一只蚊虫进行导线连接操作。
      注意:建议记录每次布线工作的质量情况。
    7. 一旦完成所需数量蚊虫的固定,即将泡沫块放入储存盒中。在正常使用前,将蚊虫保持在常规饲养条件下。

3. EPG 实验装置设置与准备(EPG 实验前一天早晨)

  1. 在开始记录前至少30分钟打开交流-直流EPG监测仪(通过打开电源开关),以确保仪器达到平衡状态,并留出时间进行必要的故障排查。
    注意:控制箱和开关接口箱中正在使用的通道可以保持开启状态。
  2. 打开计算机并启动硬件管理软件。
    注意:如果信号未显示为平坦的细线,则需要进行故障排除(参见讨论部分)。
  3. 进行触觉测试27,30 验证设备功能:
    1. 在接地(即裸露皮肤接触法拉第笼)的情况下,旋转设备上的旋钮 头部放大器 106 Ω 将昆虫针的针柄插入端口。
      注意:在较高的输入电阻(Ri)水平下进行触碰测试可能会损坏前置放大器。
    2. 接地时,打开头级放大器,用拇指和食指牢固夹住昆虫标本的铜线,重复三次。如果EPG工作正常,屏幕上的前置信号和后置信号中均会出现三个较大的峰。若未出现此现象,则需进行故障排查(参见讨论部分)。
  4. 调整仪器设置以 150 mV 交流电交流电)与一个 Ri 为 107 Ω,一个 20-40倍的硬件增益,一个 负偏移,一个 天然基线,以及一个 软件增益 8-16倍27,30,如下所述(步骤 3.4.1-3.4.3)。
    1. 使用控制箱通道1上的开关和旋钮设置电压、电流类型、硬件增益(量程、增益和倍率)、偏移量和基线(零点)。
      注意:合适的硬件增益设置取决于布线质量和银胶的使用情况,因此不同蚊虫之间以及每日之间的最佳增益设置可能存在差异。如果信号达到峰值(定义见 表 2 并如所示 图3A,C)或过小而无法观察。任何硬件增益的改变都将永久影响记录(如图所示 图3A, C).
    2. 使用头部放大器上的旋钮设置 Ri 水平。
    3. 使用硬件管理软件设置和调整软件增益(例如,选择前置或后置信号,然后单击左键以提高软件增益,或单击右键以降低软件增益)。
      注意:软件中所做的任何增益调整都不会永久影响记录。
  5. 在硬件管理软件中设置新的记录,但在下一节的步骤 4.3 之前不要开始记录。

4. 人体手部的表皮电图(EPG)26,27

  1. 在获得知情同意(按照研究机构伦理审查委员会的要求)后,让受试者坐在法拉第笼旁,一只手臂伸入笼内,同时握住基底电压探头,并将其置于头部放大器下方。
    注意:手臂必须舒适地放置在气泡膜或类似的非导电基底上。记录过程中,手和基底电压探头不得接触法拉第笼或头部放大器。为避免损坏设备,志愿者在头部放大器开启后切勿触碰该设备。若意外触碰头部放大器,应执行上述触碰测试以评估其功能是否正常。
  2. 将宿主放置到位后,将探头放大器转向一侧。从储存盒中取出一只带线的蚊子,将蚊子标本上的黄铜针插入探头放大器的接口中,连接至仪器。保持蚊子悬垂状态。
    注意:在附近准备一瓶70%乙醇喷雾,以控制从金属丝上脱落的蚊虫。
  3. 使用硬件管理软件开始记录。将头部放大器置于手部上方,使蚊子能够舒适地站立并进行探针。
  4. 接通接头放大器电源并保持接地状态。启动10分钟计时器。根据需要调整宿主手部位置,以协助探针操作成功。
    注意:当使用倾向于立即探刺的蚊虫时,应在将蚊虫放置于手部之前打开头部放大器。可使用细木棒或非导电的画笔手柄弯曲昆虫固定用的铜丝,以进一步调整蚊虫的位置。带有鹅颈支架的放大镜或数码显微镜可用于在EPG记录期间观察蚊虫,尤其有助于行为关联研究。
  5. 使用硬件管理软件在记录过程中对宿主反应、蚊虫行为、增益变化等进行带时间戳的观察(例如事件标记)。调整 信号的位置 在屏幕上和 软件增益 根据需要调整,以确保两个信号在屏幕上均清晰可见。调整 硬件增益 如果信号达到峰值(图3A, C表2)或当软件增益调至最大时波形仍显得过小。调整 偏移量 若观察到整流器折叠现象(图3C,C'表2)。请参考软件手册31 以及在线资源30 有关如何进行这些调整的详细说明。
    1. 调整 信号的位置 在屏幕上,选择 pre 或 信号后处理 (例如,通过 点击 
      1 = 1
      2 = 3)然后 拖动信号 到屏幕上的理想位置(理想情况下位于屏幕中央附近,但不重叠)。
    2. 调整 软件增益,使用步骤 3.4.3 中描述的硬件管理软件。
    3. 调整 硬件增益,首先转动 通道1增益调节旋钮 向右或向左调节以分别提高或降低增益。如果该调整不足以消除峰值溢出(增益过高; 图3A, C)或导致信号细节无法清晰显示(增益过低),则翻转 通道1量程与倍率开关 进一步调节增益。
      注意:建议使用事件标记来记录硬件增益调整的时间,以辅助波形数据的解读。
    4. 调整 偏移量,翻转 通道1偏移开关 在控制箱上 阴性,然后转动 通道1偏移调节旋钮 直到计算机屏幕上预信号和后信号的峰同向出现为止。如果偏移调节旋钮转动过度,后信号将再次发生反转。
  6. 如果蚊虫在10分钟(或其他规定时间)内未开始探刺,则关闭头部放大器。若到达时间点时蚊虫正处于探刺过程中,需等待其完成探刺后再关闭头部放大器。随后,让宿主小心移开手,再取下附着昆虫电极的蚊虫,并将其放回储存盒中。
  7. 使用硬件管理软件停止/关闭记录。继续对下一只蚊虫进行EPG(步骤4.2)。
    注意:每次更换蚊虫后,务必更改文件名。
  8. 实验结束后关闭头戴放大器和电源,并退出软件。
  9. 按照批准的机构审查委员会(IRB)文件规定,向志愿者宣读并讲解参与者事后说明声明或类似文件。
  10. 根据实验方案要求处理蚊虫。移除泡沫块上的塑料薄膜,并妥善丢弃。
  11. 所有数据采集完成后,按照先前所述方法审查并测量波形,分析数据24,25,26,27,29,30请参考在线资源30 有关使用波形审阅软件、绘制波形图、测量波形、导出数据分析、进行统计分析的分步教程,以及对常见波形反应变量的详细解释。

显示信号振幅随时间瞬时变化的电生理数据图表。
图3:由于信号峰值溢出、控制盒增益变化、导线连接不良导致电压变化不清晰、整流器翻转以及噪声等因素引起的次优记录示例。波形数据来自埃及伊蚊(Culex tarsalis)在人手上吸血至饱食状态时的记录,其中(A)因信号峰值溢出(蓝色水平箭头)及随后控制盒增益从100×调整至80×、40×、60×、40×再到20×(橙色垂直箭头)而产生畸变;(B)因导线连接不佳导致电压变化不清晰;(C)后整流信号(黑色)相对于前整流信号(红色)出现整流器翻转现象(见波形J,局部放大图见图C'),前整流信号中可见仅存在于预整流阶段的线路噪声(11 Hz正弦波,局部放大图见图C'),同时存在信号峰值溢出(蓝色水平箭头)以及控制盒增益从500×降至200×的变化(橙色垂直箭头)。各波形名称标注于每幅图顶部。图C右下角的紫色箭头表示探针操作完成后关闭前置放大器的时间点,也提供了整流器翻转的另一个示例。图C中与前整流信号相关的红色水平线表示使用事件标记记录带时间戳注释的位置。输入电阻(Ri)、施加信号、时间刻度和软件增益分别为:(A)107 Ω,150 mV DC,13.2 s/div,8×;(B)107 Ω,150 mV DC,4.4 s/div,128×;(C)107 Ω,150 mV AC,7.4 s/div,2×;(C')0.2 s/div,8×。缩写:AC = 交流电,DC = 直流电,Ri = 输入电阻,mV = 毫伏,Ω = 欧姆,s/div = 每格秒数。本图使用了Cooper等人的数据27请点击此处查看该图的高清版本。

结果

AC-DC EPG 记录 Cx. tarsalis 蚊子在人手上吸血图4) 生成了适用于分析和发表的可解释波形27可解释的波形包含明显且可区分的重复模式,可分类为波形家族(表1图4)、类型和亚型,当压缩(定义为 表2波形回放软件中的硬件增益和软件增益已进行调整27,31所有先前描述的波形家族(J、K、L、M、N)和类型(L1、L2、M1、M2) 埃及伊蚊 以人手为食源26 在生成的波形中被识别出 Cx. tarsalis 以人手为食,验证此处所述方法的有效性。此外,三种新的波形类型(M3, N1, N2以及鉴定了L1、L2、M1和M2的众多亚型27此外,当口器从寄主体内退出时,电压回落至基线的波形被命名为波形类群 W27.

在遵循本文所述操作步骤的同时,系统性地改变仪器设置(电流类型和 Ri 水平),可确定记录致倦库蚊(Cx. tarsalis)在人手上的取食行为的最佳参数,明确各波形的电学来源,测定每只蚊虫完整和不完整探刺的平均持续时间(秒),并针对不同设置对每只昆虫的波形持续时间(秒/虫,WDI)、波形事件次数(次/虫,NWEI)以及每次事件的波形持续时间(秒/事件/虫,WDEI)进行统计学比较27。此外,在不同波形期间中断蚊虫取食并进行解剖,以确定与吸血行为相关的特定波形27。针对埃及伊蚊(Ae. aegypti),也采用类似方法进行了相应研究26

由于EPG具有较高的敏感性和复杂性,并非所有记录都能达到图中所示的清晰程度 图4峰值出现(图3A, C),硬件增益变化(图 3A, C),较差的布线工艺(图3B),波形J中的整流器折叠图3C,C'),以及电噪声(图3C,C')偶尔会扭曲并掩盖波形,使其不适合用于发表级图表,也使评分和分析变得困难。因此,建议在前期投入精力完善布线技巧,优化增益和电压设置,调整偏移量,并控制电噪声。有趣的是,整流器折叠现象仅在波形族 J 中观察到 Cx. tarsalis (图3C,C')且在初始偏移调整后未再出现,即使存在其他种类的蚊子(埃及伊蚊 致倦库蚊)被使用(数据未显示)。此外,故障排查发现,图中所示的不受控制的电噪声 图3 (面板) C C') 是由于法拉第笼存在缺陷所致。在有缺陷的法拉第笼中所记录的数据仍然可用,但在建造了改进的法拉第笼后,噪声问题得以解决。图1B).

即使采取了所有预防措施和前端优化,在蚊虫电极连接质量的微小差异以及其他未知因素导致信号失真并周期性改变信噪比的情况下,仍有必要在记录过程中调整硬件增益,以确保信号处于可见范围内,并使每个波形的峰值具有足够的分辨率,以便进行波形识别与表征。然而,在记录过程中调整硬件增益可能导致电压突然偏移(图3A、C),使得波形不适合用于发表,但仍可用于(全部或部分)测量与分析。

显示力分析的静力平衡示意图;图中突出显示 ΣFx=0、ΣFy=0 方程。
图 4:使用 107 Ω 输入电阻(Ri)和 250 mV 交流信号(AC)在人手上记录的致倦库蚊(Culex tarsalis)探针的代表性波形。 各图顶部标注了科级(NP、J、K、L、M、W)波形名称。下方图示为图 A 中选定区域的放大图。插入图显示了指定区域的放大情况。时间尺度和软件增益分别为:(A) 7.0 s/div,16×;(B) 1.0 s/div,64×;(B') 0.2 s/div,64×;(C) 1.0 s/div,64×;(C') 0.2 s/div,32×;(D) 1.0 s/div,64×;(D') 0.2 s/div,64×。缩写:AC = 交流电,Ri = 输入电阻,mV = 毫伏,Ω = 欧姆,s/div = 每格秒数。本图数据来自 Cooper 等人27请点击此处查看此图的放大版本。

讨论

使用AC-DC EPG时,必须对硬件和软件的操作具备基本理解30 并严格遵循本文所述的实验方案,以避免损坏设备。尤其需要注意的是,除非已接地于法拉第笼,否则切勿在设备开启时触碰前置放大器头部。建议尽可能在法拉第笼内部较深的位置进行记录。30笼门不一定需要关闭即可获得可解读的波形,除非在环境电噪声过强的环境中进行记录。法拉第笼内不得放置任何电动设备。需要注意的是,法拉第笼本身必须仅通过头部放大器实现电气接地,才能正常工作。这可通过将头部放大器连接至一个金属实验支架来实现,支架的一只支脚需打磨去漆,以提供导电通路,使法拉第笼捕获的电流经实验支架流入头部放大器的金属外壳,再沿导线传至控制箱,经电源进入正确接地的电网 墙式电源插座,并通过建筑物接地导入大地30可以使用万用表通过测量不同点之间的电阻率(电导率的倒数)来检查笼体内部各组件之间连接的质量。也可将一台无线调幅收音机置于法拉第笼内,关闭门后验证声音是否显著减弱(或理想情况下完全消除),以确认法拉第笼能够有效屏蔽空气传播的电信号(E. Backus) 个人通讯).

正确且标准化地制备银胶,并将记录电极牢固地连接到昆虫体表,是获得可用记录的关键。昆虫表皮具有绝缘性,若银胶未能充分渗透表皮孔隙,无法在昆虫体内与位于前胸背板表面的金丝之间建立导电通路,则表皮会起到电容作用30。每次进行EPG实验前,应同时制备银胶,使用管中新鲜的银胶,并在绑线过程中频繁更换经剧烈涡旋混匀的新鲜银胶。确保金丝环紧贴胸部,使整个环与表皮充分接触,避免倾斜或被过厚的银胶层及鳞片隔开,以形成稳定的电连接,同时防止蚊虫从导线上脱落或逃逸。

此处所述方案在应用于不同蚊种时需进行优化。针对特定节肢动物进行记录时,最佳EPG参数(输入电阻水平、电压、电流类型和硬件增益)必须通过实验确定12,30然而,一旦调整好偏移量,在处理相似的蚊虫时便无需再次调整。已针对交流-直流EPG确定了最佳设置 埃及伊蚊26 和 Cx. tarsalis27. 波形库(定义于 表 2针对其他物种进一步完善该技术将有助于推动EPG在蚊虫研究中的应用。同时,还需针对目标蚊种优化麻醉条件,因为不同蚊种的吸血行为可能因麻醉方式的选择而受到不同程度的影响。例如, Cx. tarsalis 在使用CO麻醉15分钟后,需要4小时的恢复期2,而对 埃及伊蚊, 冰麻醉15分钟后,15分钟的恢复期已足够。 Culex tarsalis然而, 难以通过冷暴露降低,因此CO2 尽管恢复期较长,但仍被广泛使用。

尽管在查阅在线资源30,31或接受有经验用户的培训后,AC-DC EPG监测仪 的使用较为简便,但仍需进行一些故障排查。最初,作者在记录蚊虫探针信号时,在预信号中观察到一个意料之外的11 Hz正弦波,而该现象此前未被Wayadande及其同事26观察到或报道过。经与E. Backus咨询后认为,该问题可能源于法拉第笼中存在干扰性的接地回路。通过改用新型法拉第笼——由高导电性铜网制成,连接至铝制框架,并用螺栓固定于由橡胶脚垫支撑的大面积铝制底板上,使其与下方实验台隔离(图1B),成功消除了11 Hz的噪声信号(图3C,C')。此外,偶尔在首次开启EPG电源时,整流前后的信号会呈现为粗而模糊的线条,而非应有的细而平滑的直线。通常可通过关闭仪器并检查所有线缆连接来解决此问题。若此方法无效,将仪器断电1–3分钟通常可恢复正常。极少数情况下,仪器运行过程中整流前后信号会变粗变模糊,此时可通过关闭仪器,将其插入不同的电源插座,或通过电压调节器和电源净化器连接至电源来解决。理想情况下,为EPG监测仪配备专用电路,可彻底消除因冰箱及其他设备与EPG共用同一电路所引起的线路噪声30

目前,利用EPG研究蚊虫存在两个主要局限性。首先,很少有相关性研究被用来验证特定的取食行为与波形之间的对应关系。尽管对于每种波形家族(表1)以及部分波形类型(M1和M2)所对应的生理活动存在较强的假设,但除血液摄入已被证实与M波形家族相关外26,27,大多数假设尚未经过实验验证。尤为重要的是,必须明确与唾液分泌事件相对应的波形,因为许多病原体是通过唾液传播的。要对不同处理组之间波形持续时间与出现次数的显著差异进行有意义的解释,就必须建立EPG波形与蚊虫生物学行为之间的关联。其次,在EPG记录过程中,蚊虫的探刺和摄食频率往往远低于预期值27。将蚊虫个体通过细导线固定并直接放置于宿主表面,可能会阻碍其远距离寻找宿主及群体取食等自然行为,从而影响其探刺和摄食行为。尽管正确连接导线的昆虫仍可正常行走和飞行,但蚊虫常会拉扯导线,有时甚至缠绕在一起,或以不自然的角度固定自身,表明导线连接在一定程度上影响了其行为。作者测试了多种策略以提高EPG过程中的探刺频率,其中最有效的方法包括:蚊虫过夜饥饿处理、使用较老的个体、在将其放置于手部前暴露于人呼出气体、在手部涂抹人唾液,以及让宿主持续微调手部位置,以确保蚊虫处于最佳探刺位置27

尽管存在这些局限性,交流-直流电穿透图谱(AC-DC EPG)在研究刺探和摄食行为方面仍具有诸多优于其他方法的优势。诸如BiteOScope11、flyPAD15和自动化生物材料平台(Automated Biomaterial Platform)14等系统虽被设计用于量化血液摄取过程中的刺探行为、摄食行为及唾液分泌,但其依赖透明的人工基质和液体饲料,缺乏正常的宿主组织系统和宿主相关信号。尽管这些合成平台在许多实验目的上具有实用性,但AC-DC EPG的一个显著优势在于能够在自然宿主系统中研究节肢动物的行为及相关变量。此外,AC-DC EPG系统具备用户自定义的适应性,相较于其他EPG仪器22,33以及类似EPG的电子监测设备16,21,具有额外优势——后者不具备可调节的输入电阻(Ri)水平、电流类型和电压水平,而这些参数对于获取信息量最大化的波形、并最大限度减少对多种宿主和节肢动物的不利影响至关重要22,23。肌电图(EMG)技术也可用于研究血液摄食行为,但其电路通常仅包含节肢动物本身,且仅能记录最靠近记录电极的肌肉电位,因此所得波形无法提供宿主-昆虫界面处精细活动的信息,例如细胞破裂、口针位置与活动,以及口器结构中的流动电位28,34。活体显微技术可用于直接观察活体宿主组织中口器的运动与活动细节,但该技术需对活体动物模型实施侵入性操作9。唯有AC-DC EPG监测仪能够在无需侵入性操作的前提下,实时提供关于在活体不透明宿主组织中发生的刺探、摄食和唾液分泌行为的高度详细信息,并且适用于多种不同的节肢动物10,12

这是首次详细描述对蚊虫进行电极连接、构建昆虫吸虫器以及在人类宿主上进行交流-直流电穿透图谱(AC-DC EPG)记录的分步操作流程。这些方案有望促进AC-DC EPG技术在蚊虫取食人类血液研究中的应用。未来采用AC-DC EPG的研究可能包括对吸血基本机制及宿主组织损伤10的探索,例如识别吸血前典型探查行为序列、研究血液在口器中的流动过程,以及比较不同节肢动物物种或发育阶段之间的取食可塑性26。EPG还可用于量化杀虫剂、拒食剂和驱避剂的作用效果12。本文所介绍的在人手上应用AC-DC EPG研究蚊虫的方法将加速上述研究进程,并推动对蚊虫吸血生物学的全新认知。

披露

作者声明无利益冲突。本出版物中提及的商品名或商业产品仅为提供具体信息之目的,并不意味着美国农业部推荐或认可这些产品。本报告中的结论仅代表作者观点,不一定反映美国农业部的立场。

致谢

我们感谢俄克拉荷马州立大学的Astri Wayadande教授在蚊子电极连接技术方面的开创性工作,感谢加利福尼亚州帕利耶市美国农业部农业研究局(USDA-ARS)的Elaine Backus博士以及佛罗里达州盖恩斯维尔市EPG技术公司(EPG Technologies Inc.)的Andrew Dowell先生在EPG设备故障排查方面提供的帮助。我们还感谢位于堪萨斯州曼哈顿市的美国农业部农业研究局昆虫饲养室(USDA-ARS Insectary)的Dustin Swanson博士和William Yarnell先生提供蚊子样本,以及堪萨斯州立大学的Miriam Ruhinda女士在拍摄操作视频过程中给予的协助。本研究得以开展得益于堪萨斯州立大学分子昆虫学综合核心设施(Integrated Molecular Entomology Core, IEMC)的资源支持。本研究由美国农业部研究、教育与经济人才发展协议(#58-3022-0-002)和哈奇多州项目(Hatch Multistate Project, NE1943)资助。本论文为美国堪萨斯州曼哈顿市堪萨斯州立大学堪萨斯农业实验站(Kansas Agricultural Experiment Station)的第24-194-J号贡献。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
仪器设备
交流-直流4通道电穿刺仪EPG Technologies, Inc.用于EPG,包括电源、控制箱、开关接口箱、四个头级放大器、四个基质电压探针及相关线缆
气垫亚马逊公司供人体受试者在进行EPG时放置手/手臂
DI-710 数据采集硬件(AD 板)DATAQ Instruments Inc.用于将模拟EPG信号数字化,以便在计算机上进行可视化
可调光LED放大台灯,大尺寸5倍免手持带灯放大镜,配支架,适用于阅读、爱好、手工、缝纫、工作台亚马逊公司用于EPG期间的行为观察;仅在EPG期间拔掉插头,否则可能产生噪音
Dino-Lite Edge 数码显微镜(250倍放大)Dino-LiteAF4915ZT用于EPG期间的行为观察
Dino-Lite 灵活臂台式支架Dino-LiteMS22B用于固定和操控相机
Eisco 钢制铁架台底座及铁杆套装Fisher ScientificS41740用于固定头级放大器 & 接地法拉第笼(必须由金属制成)
EPG 在线研讨会佛罗里达大学农业与生命科学推广中心https://ifas-crec-entomology.catalog.instructure.com/courses/epg-workshop-2022AKA, "在线资源" 用于学习EPG(仪器设置、数据采集与分析、法拉第笼构建、银胶制备、昆虫样本台制作等)
Furman P-1800 AR 电源调节器/稳压电源亚马逊公司用于减少线路噪声
小气泡缓冲包装膜亚马逊公司用作主机与法拉第笼之间的屏蔽屏障
特罗姆纳·塔尔博伊斯实验室颚式常规夹持器Fisher Scientific02-217-121用于固定头级放大器 & 将法拉第笼接地(必须由金属制成,且表面不得有塑料涂层)
Windows 计算机最佳购买用于EPG & 统计分析
软件
Backus 2.0 数据分析 SAS 程序 佛罗里达大学农业与生命科学推广中心https://crec.ifas.ufl.edu/extension/epg/data-analysis/用于波形数据的统计分析
Ebert 1.0 文件处理与错误检查 SAS 程序佛罗里达大学农业与生命科学学院推广项目https://crec.ifas.ufl.edu/extension/epg/data-analysis/用于波形数据统计分析的文件准备
SAS 9.4 版本SAS Institute Inc.用于波形数据的统计分析
WinDaq Lite DATAQ Instruments Inc.用于记录和回放EPG数据。  包含 WinDaq 硬件管理器软件(又称, "硬件管理软件")和 WinDaq 波形浏览器软件(又名, "波形审阅软件"仅限在 Windows 计算机上使用。 
法拉第笼
铝制屏幕框架家得宝MSCF5167用于  法拉第笼的壁
铝板,0.125(1/8)英寸厚,3003-H14金属仓库S318法拉第笼的底座
角撑板,1" 家得宝339547用于  法拉第笼的壁
平头十字槽机用螺钉,#6-32 x 1"家得宝459999用于法拉第笼的构建
平垫圈,#6 家得宝638977用于法拉第笼的构建
Fluke 15B+ 数字万用表,适用于电气应用,可测量最高1000 V交流/直流电压和10 A电流,兼具电阻、通断性、二极管和电容测量功能亚马逊公司用于测试法拉第笼
便携式调幅调频收音机,Goodes 晶体管收音机,带大音量扬声器、耳机插孔,2节AA电池供电,支持远距离接收,适用于室内、户外及应急场景的袖珍收音机亚马逊公司用于测试法拉第笼
纯铜筛网,16 × 16 目,丝径 0.11,36" x 12'Metro Screenworks用于  法拉第笼的壁
六角头组合机螺钉,#6-32 × 3/4"家得宝528466用于法拉第笼的构建
砂纸,1/2" 由 1",150目家得宝19036-20-CC用于去除实验支架底部的油漆
筛框角,5/16" 家得宝WCORN516用于  法拉第笼的壁
屏框密封条,0.14" 家得宝3034719用于  法拉第笼的壁
昆虫标本
黄铜盾形装饰钉家得宝801294用于构建昆虫标本  
铜线,20 AWG亚马逊公司用于制作昆虫标本  
Harris 水溶性苏木精 家得宝355398用于帮助焊接涂层昆虫电极导线并形成牢固连接
尖嘴钳家得宝用于制作昆虫针插标本时弯曲金属丝
Pro's Kit 900-015 帮手式焊接辅助工具亚马逊公司用于在焊接过程中固定盾形销钉
焊锡(含松香芯)家得宝296497用于构建昆虫标本  
导线剥线钳工具家得宝用于制作昆虫载片时剥离和切割铜线
YIHUA 928D-III 电烙铁,110 W 高功率,全数字显示电烙铁亚马逊公司用于制作昆虫标本;配备支架、海绵和钢丝绒用于清洁
昆虫吸虫器
Accuris ASPIRE 实验室抽吸泵Accuris 仪器V0020用于对昆虫吸虫器施加吸力;包含手持式真空控制器、细尖(40 mm)不锈钢接头和移液器吸头适配器
Chemglass Life Sciences 帕斯德吸管,5 3/4" 长Fisher ScientificNC0230004用于蚊虫接线时作为昆虫吸虫器使用
商用彩色乙烯基电工胶带家得宝用于将改装的巴斯德移液管连接至真空管线
蚊帐用网眼织物,10 cm × 10 cm 方形乔安布料16651622防止蚊子被吸入真空泵
Saint Gobain Performance Plastics 软管 Tygon 1/4 x 7/16Fisher Scientific50-206-8914用于快速、便捷地切换不同的改良帕斯特吸管
赛默飞世尔科技 Nalgene HDPE 快速接头(内径 3/8 至 7/16 英寸)Fisher Scientific15-315B用于快速、便捷地切换不同的改良型巴斯德吸管
银胶 
Elmer's 多功能白色胶水亚马逊公司用于银胶制备
银片,纯度99.9%  4-8 µmThermoFisher786.09用于银胶制备
银片,纯度99.95%,8-10 µmInframat先进材料47MR-12F用于银胶制备
昆虫麻醉
CO2 气泡器套装,1000 mL,#9 橡胶塞FlyStuff59-181用于使用蝇垫时防止昆虫脱水
Flypad 帧,标准尺寸FlyStuff59-118防止蚊子从蝇垫上掉落
Flystation 毛刷FlyStuff59-205用于减少在果蝇操作垫上工作时产生的静电
Flystuff Flypad 标准尺寸FlyStuff59-114AKA "麻醉垫" 用于麻醉蚊虫
漏斗(4 英寸直径)亚马逊公司在将蚊子转移到蝇板之前,对蚊子杯进行通气处理
有机玻璃或平板塑料盖(裁剪至合适尺寸)家得宝MC-27若蚊子开始苏醒,用于覆盖蝇垫
关闭塑料软管管夹 单一位置和可调节开启(多种规格 1/8)" 至 1/2")亚马逊公司用于在飞垫和漏斗之间引导气体
单阶段一氧化碳2 调节因子FlyStuff59-142用于调节 CO 气体的气流2
“T” 适用于1/8英寸内径管路的接头FlyStuff59-123用于连接果蝇培养皿和漏斗至 CO2
透明管 FlyStuff59-124C用于连接漏斗和果蝇培养板至CO₂调节器2
昆虫电极植入技术
黑色卡纸(65磅,176克/平方米)2) 8.5" × 11"Michael's Stores Inc.327826以便更清楚地观察金线
黑色 construction paper 方形 3.5" × 4.0"订书钉956221以便更清楚地观察金线
棉球亚马逊公司用于禁食的蚊虫
#12 泡沫板(3.1 cm × 17.2 cm × 30.2 cm)Joann 布艺与手工用品商店1941079用于固定带电线的蚊子
Deflecto 透明色丝带分配器亚马逊公司用于储存金线
超轻型昆虫学镊子Fisher ScientificS72110用于昆虫操作
精细镊子(FST by Dumont:#5 91150-20,Inox-Electronic)Fine Science Tools91150-20用于在给蚊子接线时制作金环
精细画笔亚马逊公司用于在接线和EPG过程中操控蚊虫;若用于EPG,必须具有塑料或木质手柄
细尖标准移液管,窄口,5.8 mLThomas Scientific7761D21用于银胶制备
金丝,99.99% 纯度,0.025 mm 厚度古德费洛AU005121用于蚊虫神经回路连接
微型固定针,尖端直径 0.2 mm,长 1 cmFisher ScientificNC9681411用于在蚊子身上涂抹胶水
纸杯 硬质纸管用于禁食的蚊虫   
台钳Fisher Scientific50-996-811用于在昆虫接线过程中固定微细针
带盖塑料储物箱(7 英寸 × 9 英寸 × 14 英寸)亚马逊公司用于运输有线蚊子
有机玻璃或平板塑料盖(裁剪至合适尺寸)家得宝MC-27如果蚊子开始苏醒,用于覆盖蝇垫
自闭式镊子Fisher Scientific08-906用于夹持和操作金线
压缩气体
CO2 气罐Matheson Gas用于使用 FlyPad 麻醉蚊子
常见实验用品
生物危害性废弃物高压灭菌袋,8 1/2" ×11"Fisher Scientific03-410-591用于处理吸血后的蚊虫
本生灯或丙烷喷灯亚马逊公司用于巴斯德吸管的改造
彩色实验室胶带道格供应公司EF9763R用于标记、制备银胶和遮蔽镊子
一次性移液器吸头 1000 µLFisher Scientific 用于制备银胶时分装水
解剖显微镜Leica Microsystems用于蚊虫神经回路连接
解剖探针Fisher ScientificNC9109673用于搅拌  并涂抹银胶
锥形瓶,1000 mLFisher Scientific 用于使用蝇垫时防止昆虫脱水
70% 乙醇 Fisher Scientific04-355-122用于回收逃逸的蚊子
玻璃培养皿Fisher Scientific08-747B用于通过冰对蚊子进行麻醉
手套Fisher Scientific用于个人防护
Kimwipes KimTech Science 品牌精密任务擦拭纸 Fisher Scientific06-666用于 crushing 蚊子
实验服Fisher Scientific用于个人防护
LiBa 喷雾瓶,可重复灌装的空喷雾瓶(适用于外用酒精)亚马逊公司用于回收逃逸的蚊子
磁力搅拌子,2 cm 长Fisher Scientific 用于混合银胶
机械单通道移液器 1000 µLFisher Scientific 13-690-032用于制备银胶时分装水
1.5 mL 微型离心管Fisher Scientific 780420用于储存银胶
Parafilm M Fisher Scientific50-998-944用于密封银胶管
塑料封口膜亚马逊公司用于覆盖泡沫块
Pyrex 20 mL 烧杯Fisher Scientific 07-250-051用于混合银胶
半微量天平Fisher Scientific 10-919-370用于称量胶水和银粉
锐意记号笔,细头亚马逊公司用于标记
单刃剃须刀片电子显微镜科学公司71980用于清洁昆虫载片
标准一次性移液管Fisher Scientific 133-711-7mL用于将银胶转移至储存管 
磁力搅拌器Fisher Scientific 用于混合银胶
计时器/秒表Fisher Scientific用于计时宿主暴露于每只昆虫的时间长短
超纯(18 MΩ)水Fisher Scientific 用于银胶制备
手术剪Fisher Scientific08-945用于切割金线
涡旋混合器Fisher Scientific 用于混合银胶
研究生物体
Culex tarsalis 蚊子美国农业部农业研究局曼哈顿谷物与动物健康研究中心,堪萨斯州作为研究对象使用

参考文献

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